XXI.E.424
Алгоритм определения скорости приводного ветра по данным радиолокатора Ku-диапазона при малых углах падения
Панфилова М. А. (1), Караев В.Ю. (1), Титченко Ю.А. (1)
(1) Институт прикладной физики РАН, Нижний Новгород, Россия
Сбор и анализ информации о поле приводного ветра необходим для оперативной метеорологии и развития климатических моделей. Основная часть данных о скорости ветра на данный момент собирается при помощи приборов, установленных на спутниках. Определения скорости ветра при малых углах падения, отличных от нуля, является актуальной задачей. В данной работе изложен алгоритм определения скорости приводного ветра по данным радиолокатора Ku-диапазона на спутнике GPM.
Радиолокатор работает в сканирующем режиме. Наблюдается полоса обзора шириной 245 км, угол падения варьируется от −18 до 18 градусов, ширина луча антенны составляет 0.7 градуса, а размер элемента разрешения составляет около 5 км.
В работах [1-3] были предложены алгоритмы для определения скорости ветра по данным радиолокаторов на спутниках TRMM и GPM, а также радиолокатора SWIM на спутнике CFOSAT, работающих при малых углах падения. Подход в этих работах подразумевает построение геофизических модельных функций для каждого угла падения. Однако, известно, что корреляция УЭПР со скоростью ветра при углах падения 5–10 градусов близка к нулю, а максимальная корреляция наблюдается при нулевом угле падения.
В работе изложена оригинальная методика определения скорости ветра во всей полосе обзора. В рамках приближения геометрической оптики во всей полосе вычисляется УЭПР при нулевом угле падения, а затем по этой величине определяется скорость ветра. Зависимость от УЭПР для скоростей ветра не более 18 м/с получена по объединенному массиву данных DPR и морских NDBC буев. Для высоких скоростей ветра, от 18 до 27 м/с, зависимость была получена по объединенному массиву данных DPR и скаттерометра ASCAT.
В данной работе получена зависимость скорости ветра от УЭПР для высоких скоростей ветра. Для построения зависимости для высоких скоростей ветра данные радиолокатора на спутнике GPM были объединены с измерениями скаттерометра ASCAT. Полученная зависимость применена для определения скорости ветра в тропических циклонах Maria, Dorian и Hinnamnor.
Таким образом, получен алгоритм определения скорости ветра от 3 до 27 м/с по данным при малых углах падения. База данных о скорости ветра за 2017-2019 годы доступна по адресу https://sat.ipfran.ru/GPM_Ku_mss_U10.
Работа выполнена при поддержке госзадания № 0030-2022-0005.
Ключевые слова: скорость ветра, малые углы падения, СВЧ-радиолокаторЛитература:
- Retrieving ocean surface wind speed from the TRMM Precipitation Radar measurements / L. Li [et al.] // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2004, Vol. 42, no. 6. , P. 1271-1282.
- Wind speed retrieval from Ku-band Tropical Rainfall Mapping Mission precipitation radar data at low incidence angles / L. Ren [et al.] // Journal of Applied Remote Sensing, 2016, Vol. 10, no. 1, P. 1-14.
- Sea Surface Wind Speed Inversion Using the Low Incident NRCS Measured by TRMM precipitation Radar / Q. Bao [et al.] // IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 2016, Vol. 9, no. 11, P. 5262-5271.
Презентация доклада
Ссылка для цитирования: Панфилова М.А., Караев В.Ю., Титченко Ю.А. Алгоритм определения скорости приводного ветра по данным радиолокатора Ku-диапазона при малых углах падения // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 238. DOI 10.21046/21DZZconf-2023aДистанционные исследования водных объектов
238